Ротационный вискозиметр

0,01-0,1 мл, что связано с трудностью ла 11 пулираозния ми)111 атюр 1 ым ротором и ст:).топо.1 удлинсч 1 най 11 илин)1 ри)осай 1)рмы.Поэтому в ратацио)ных оисози 1;1 етрах с кааксиальными цилиндрами объем жидкости.необходимой длл измерения, составляет1-10 мл, что совершен)О неприемлема приисследовании крови и рлда других биологических жидкостей.Целью изобретения лоляетсл упрощение и ускорение измерений, упрощениеконструкции вискозиметра, а также уменьшение количества исследуемой жидкости.Зта цель достигается тем, что в ротационнол 1 вискозиметре, содержащем устройство длл создания оращающегослмагнитного поля. висказиметрический статар, вискозиметрический ротор, устройстватермастатирования и датчик периода вращения ротора, оискоэиметрический статарвыполнен в аиде цилиндра с плоской верхней торцовой поверхностью, оисказиметри-,ческий ротор - в виде незакрепленной .плоскодонной цилиндрическаи чашсчи изнемагнитного электропроводного материала, причем рабочий объем вискозметраограничен внешними торцовыми поверхностями статора и ротора и свободной бокоьой поверхностью капли исследуемойжидкости,В предлагаемом техническом решениив отличие от изоестного ра бачи,"яи пооерхностями вискозиметра явлл 1 отсл две круглыеплоские площадки - оерхнля торцаоал пооерхность статора и нижняя торцовая поверхность ротора. Ротор паддер)киоаетсяоо взвешенном состоянии и центрируетсяблагодзря силам поверхностного натяженил исследуемой жидкости. При з"о)л ротор0 не погоужен в исследуемую жидкость, т. е.не является "пловаОщил", а сог)рикасаетслс жидкостью лишь одн)й плоской;1;онейповерхностью. Обр;)зец жидкости, такимОбразам, представляет собой каплю со сво 5 бадной бокооой поверхность о, причем плоскиа ве 1)хнля и ни:1 И 1 ял 1 овсрхнасти каплиС 1 ,ор 1;1)рованы рабочими паоерхнсстямистатора и ротора, Это з 11 ачительно упрощает и ускоряет процесс смены исследуемого0 образца жидкости. Ротор и стлтср имеют00)ее 1 расту 0 кОР)Лигу) 1.,1 Г), чем о 1 эсестных оискозиметрх с плаоа 1 О 11.;.1 роторам.Кр 1 ла того, ротспредставллст собой несбор)ь)й узел, как ч йэв.)стных технических5 решениях, а простейшу 1 а штампованнуюдетл)1 ь гчащечку) из металла, 1 апи)лер 113ЗлО":,1 ниЯ или золото. Предлагаемая кОИФигагр ция Образна иссле.;уемой;:;иг,астисп 1)снутал капо 1 и ,:;,1 ч,с) и пг )ог)лл т1,о;:;.Сти объем исследу". На обр;.зца до Изобретение относится к изморени)оолэкости, преимущественна с целью зкспрссс-анализа )кидкастей биологическогопроисхожденил - крови, лимфы, и так далее,и может быть испо)Ьзаоано, наг 1 рмер, о 5экспериментальных и клинических исследооанилх,Известны ротационные вискозиметры,измеритель)11,1 й ротор которых представляет собой цилиндр и центрируется в иэмерительном статоре (цилиндре) благодарямениску исследуемой жидкости. Измерительный ротор приводится во вращениеонешним ораща)ощимся мап 1 итным полем,при этом скорость вращения ротора однозначна солзана с вязкостью исследуемойжидкости.Известен ротационнь)й вискозиметр,,содержащий устройство для создания вращаощегося магнитного поля (статор асинхронного доигател, оискозиметрическийстаторс термостатиру)ощей рубашкой и вискозиметрическйй ротор с сердечником из11 дмаг)1 итного электрапроводнаго материала. Висказиметрические статор и ротор 25предстаоляют собой коаксиальные цилиндры, Известный вискозиметр работает следуюьцим образом. В оискозиметрическийстатор, предстаоллющий собой стекляннуюпробирку, залиозют исследуемую жидкость, 30в которую погружают оискозиметрическийрэтор стекляннал пробирка меньшего диаметрф Последний привадитсл во вращениеблагодаря вихревым токам, наводимым внемагнитном электропрооодном сердечнике ротора внешним вращающимся магнитным полем, Скорость оращенил ротора припостолн)1 ам значении амплитуды вращающегося )лагнитнага полл зависит от вязкости жидкости. Рабочими поверхностями 4вискозиметра лоля)отсл внешняя боковаяповерхность оискозиметрического ротора ивнутрен 1 ял бакаоал поверхность оискоэиметрического статора. Ротор свободна плавает о исследуемой жидкости благодаря 4архимедовой силе, а его центровка происходит автоматически благодаря мениску исследуемой жидкости,Однако подготовка к следующему измерени)а удаление исследуемой )кидкасти, 5промыг)ка и Осушение рабочих г)аиерхностей ротора и статара, наполнение створановой порцией жидкости и устанооа ротора) требует эна китель);ьх затрат времени,чта делает извес гное устройстоа малапригодным длл проводеил серий изере 1 ий,Осс,йа)1 но о клинич. Ких условиях, Из),10"ритальнал )-ацед. ра г)олгсло 1):1 тельн 11 есп р,ц 1;ало;1:1)отса пр.1 осл 1 чи 11 еоб; о "; 1.;с.:ле у",Ой )кидкости г;о)Яд 1 а0,01-0,1 мл, при этом зазор между робо 1111 ли повсрх 11 остя 1 л 11 имест тот же порядок величины, чт 1 и их диаметр, и составляет сдичи. цы миллиьютров,Вискозимстрический статор 1 ложет быть совмещен с терморегулирую 1 цим элементом "стг 1 сйства тгрмостатирОванил исследуемой жидкости и может быть выполнен, например, в видг 1 тра 11 зисгора, име 1 сщего корпус с цилиндри 1 еской крышкой и вкл 1 О- ченного в схему термостатирпвания в качестве оконечного элемента.Возможен вариант вискозиметра, когда вискозиметричаский статор снабжен сменны 1 ли накладками, выполненными в виде плоскодонных цилиндрических чашечек (аналогичных по форме и размерам вискозиметрическому ротору), надевающихся на статор. При наличли ссотвтству 1 ощего набора идентичных вискозиметрических роторов (чашечек) отпадает необходимость в промывке и осушении ротора и статора перед каждым последующим измерением, что вахно при проведении экспресс-анализа боль шо 1 о количества образцов.Точность измерения вязкости определяется точностью измерения периода вращения вискозиметрического ротора, С целью 11 овышения точности Гложет быть использован фотоэлектрический датчик периода вращения, содержащий осветитель, оптический отражатель и фотоэлектрический элемент, причем оптический отражатель Оасположен на вискозиметрическом роторе и выполнен так, что отражает луч, нормально падаю 1 ций на верхн 1 ою плоскую поверхность ротора, вдоль направления, не совпадающего с нормаль 1 о к этой поверхности, Таким отражателем, например может служить наклонное плоское зеркало или отражатель типа эшелетт, изготовленные из тонкой алюминиевой фольги или мсталлизированной полимерной пленки, либо сформированные непосредственно при штамповке ротора, При этом отраженнь 1 й ЛУЧ ДОСтИгавт фатОЗЛЕМСНта ОДИН Раэ За полный оборот ротора (в известных технических рец 1 ениях световой луч перекры вается дважды за один оборот ротора, что снижает точность измерения периода, либо требует усложне 11 ия схемы запуска измерителя периода),На чертеже изображена общая схема вискозиметра, Бискозиметрический статор 1 ирсдставляет собой цилиндр с плоской верхней торцовой поверхностью, вискозиметрический ротор 2 - цилиндрическу 1 о чашечку (из немагнитного электропровод- ного материала, например алюминия или45 50 102030 ЗОЛОТО), С П 11 СС 1 ой Н 11 М 1 вй 1 ОРСО 11 ОИ ИО 9 ОРХ- ность 10. Между тор 1 овь 1 ми поверх 11 остя 1 л 11 ротора 1 и статог 1 а 2 расположена каг 1 ля исследуемой жидкости 3. Таким образом, рабочими и 01 ерхнсс 1 я;1 и ьискОзи 1 летра являются верХ 11 яя 1 орцовая поверхность статора 1 и нижняя - ротора 2. Рабочий обьем в 1 лскозиметра Ограничен этими поверхностями, а также свободной боковои поверхностью капли исследуемой ткидкости 3, Измерительная ячейка вискози 1 летра, состол 1 цая иэ статора 1, ротора 2 и капли 3, расположена в рабочем зазоре устройства 4, создающего вращающееся магнитное по- - ле (статор асинхронного двигателя). На роторе 2 закре 11 ле 11 (или технологичес.н сформирован) Оптический стражатель 5, входящий в состав датчика периода вращения ротора, который(датчик), кроме отражателя 5, содержит также осветитель б и фотоэлсчтрический элемент 7, ПоСледний подкл 1 очен к входу измерителя 8 периода. В данном случае вискозиметрический статор 1 Совмеще 1 с тер 1 лорегулирующим элементом (транзистор) устройства термостатирования иследуемой жидкости, В состав устройства входят также датчик 9 те 11 пературы, электронная схема 10 измерения и регулирования те 1 лпературы и тер 14 остатирующая рубашка 11, обхватывающая измерител ьну 1 о ячейку. Вискозиметр работает следу 1 ОЩи 1 л образом.На рабочу 1 о поверхность вис 1.сзи етрического статсра 1 с помощью микродозатора наносят каплю исследус 1",ой жидкости 3, Сверху на каплю помещают вискозиметрический ротор 2 так, что вся его рабочал поверхность оказывается в контакте с каплей. Под действием сил поверхностного натяжения ротор поддерживается во взвешенномгсостоянии и автоматически уста 1 гавлйлается соосно стэтору. Благодаря налич 11 ю вращающе 1 ося ма 1 нигного поля, создаваемого устрОйсГвсм 4 (статор асинхронного двигателя), на ротор действует постоянный крутящий момент. При этом период вращения ротора пропорционален вязкос 1 и исследуемой х 11 дкости. Для определения периода враигения ротора луч света от источника 6 (ламп 1 накаливания с иоллимируЮЩЕй Л 11 ИЗИ 11) 11 ЛПРавля 1 От на ОтРажатель 5 (11 акло 1 и 1 ос зеркало из металлизирогзанной Г 1 олимср 11 ой пленки), Отраженный луч попадосг нз фогозлект рический элилент 7 один раз за полный оборот ротора 2. ПериОд послсдс 11 атЛь 11 сс Ги электрических импул 1,со 11, формируемой элеме 11 том 7, рагнь 1 й периоду вращения ро 1 сра. изме1749776 Сасх%толь В,Оггчаров Те.д:ь 1,:,1 Оргаггтал Каррекгар М. Ьгаксггмишгг,гец Редактор Л.,ггербек Заказ 2500Тираж ПодггисноеВНЫЛгИ ГОСудар,тВСННОГО КОМИтвта и ИзабрвтСНИяМ И ОтхрЫ 1 ияМ ПрИ ГгН Г СССР11 г 3035, Мосг;ва,.ХБ, Раушскзя гга 1 э 4/5 Пра:гэва,;От-"ОьгО-иэдл льски: кОГ 40 лнэт 1 лен, г, :",Орад ул3 агарогне, 101 ряется электронно-счетным измерителем 8 периода, при эгам ка;кдалгу последугащему обороту ротора соответствует новый отсчет значения периода, Темггерэтуру образца исследуемой жидкости поддерживают в заданных пределах с помощью устройства терлгостатггравлгигг, состоящего из датчика 9 температуры (медный датчик сопротивления), электронной схемы 10 измерения и регулирования температуры, термостатиругощей рубашки 11 и термарегулирующего элемента, совмещенного с вискозиметрическилг статором 1 и выполненного в виде тр, нэистора. При необходимости абсолготных измерений висказиметр калибруют по эталонным жидкостям с известной вязкостью, После каждого измерения необходимо удалить образец исследуемой жидкости, а затем промыть и осушить рабочие поверхности статора и ротора, При проведении больших серий измерений целесообразно пользоваться сменными идентичными) роторами и сменными накладками на статор. представлягащими собой штампованные металлические чашечки, аналогичные ротору.Предлагаемое техническое рещение позволяет упростить и ускорить измегительггую процедуру, упростить конструкцию еисказиметра, уменыиить количество исследуемой жидкости, необходимой для измерения. В исказиметр особенно полезен при проведении экспресс-анализа жидкостей биологического происхождения,Формула нзРбретенил1. Ратэционный вискоэиметр, содержащий вискозиметрический статор и вискозиметрический ротор, размещенные о рабочем5 зазоре устройства для создания вращающегося магнитного поля, устройства термостатирования и датчик периода воащенияротора, о тл и ч а ю щ ее с я тем, чта, с цельюупрощения и ускорения измерений, упро 10 щения конструкции вискоэиметра и улгеньшения количества исследуемой жидкости,вискозиметрический статор вьгполнен в виде цилиндра с плоской верхней торцовойрабочей поверхностью, вискозиметриче 15 ский ротор выполнен в виде незакрепленнойцилиндр;гческой чашечки иэ нелгагнитногоэлектраправоднаго материала с плоскимдном, являющил 1 сл рабочей поверхностью,и размещенной над рабочей поверхностью20 вискозиметрического статора.2. Вискозиметр по п. 1, О т л и ч а ю щ и йс я тем, что устройство термостатираваниясодержит терморегулирующий элемент, выполненный в виде транзистЬра, имеющего25 корпус с цилиндрической крышкой, являю. щийся одновреенно вискозиметрическимстатором,3. Вискоэиметр поп,1,атл ич а ю щи йс я тем, что датчик периода вращения .30 вискоэилгетрического ротора содержит ос-,ветитель, оптический отражатель и фото-,электрический элемент, причем оптическийотражатель расположен на вискозиметрическом роторе.35